Bellona - Logo

Bellona Rapport nr. 2:96. Skrevet av: Thomas Nilsen, Igor Kudrik og Aleksandr Nikitin.

Den russiske Nordflåten
Håndtering av brenselselementer


Innholdsfortegnelse


[Videre til ulykker] [Tilbake til dekommisjonering] [Referanser] [Innhold] [Nordflåten Oppdatert]

Håndtering av brenselselementer

7.1 Generell organisering og ansvarsfordeling

I overensstemmelse med konseptet om den "lukkede syklus", vedtatt i det tidligere Sovjetunionen, forutsettes det at alt brukt atombrensel skal reprosesseres og brukes på nytt. Bakgrunnen for dette vedtaket var at en forutsatte at det skulle bli mangel på uran i framtiden. Ved reprosessering løses brenselselementene opp i en syreblanding, og uran og plutonium blir skilt ut. Uranet kan så brukes i produksjon av nye brenselselementer. Med dette som mål, ble det på midten av 60-tallet vedtatt et produksjonsprosjekt for reprosessering av brukt brensel på territoriet til Majak Kjemiske Kombinat i Sibir, og arbeidet med reprosesseringsanlegget RT-1 ble påbegynt.[536] I 1976 startet reprosesseringen av brukte brenselselementer fra atomreaktorer av VVER-typen (trykkvannsreaktorer for bruk i atomkraftverk) og brenselselementer fra marinereaktorer (atomubåter og atomisbrytere).[537] Forsendelsen av brukte brenselselementer til RT-1 ble gjort via spesialbygde jernbanevogner. Det første spesialtoget fra Nordflåten, som bestod av ni vogner, ble kjørt til Majak fra Murmansk i 1973.[538]

Som følge av at lagringsanleggene for brukte brenselselementer i Andrejeva-bukten og i Gremikha ikke hadde direkte kontakt til jernbane, stod Nordflåten foran to problemstillinger for å sikre forsendelsen av brukte brenselselementer fra ubåtreaktorer til Majak:

Som mulig omlastingsplass ble fire alternativer vurdert: Severodvinsk (havneområdet), Severomorsk (kai for de militære byggebataljonene ved fabrikkområdet til ZjBI -fabrikken), Trifonovbekken og Murmansk (Nizjnaja Rosta).[539] Til slutt falt valget på Nizjnaja Rosta (territorium for flåtelageret til militæravdeling 31326), hvor tilstedeværelsen av ekstra jernbanespor var en avgjørende faktor. Her ligger også Sevmorput-verftet, som hadde teknisk kompetanse. I tillegg lå dette stedet like ved base 92 (nåværende RTP Atomflot), hvor Murmansk Shipping Company hadde sin atomdrevne isbryter Lenin og ventet på levering av flere atomdrevne isbrytere.[540] Dette gjorde at også de ville få behov for et omlastingssted for brukte brenselselementer fra isbryter-reaktorene.

En "Lekter-4" ble valgt som transportmiddel til sjøs for containerne med brukte brenselselementer. Dette er en lekter uten motor, med deplacement på 600 tonn. "Lekter-4" hadde lasterom, og ett av dem var også utstyrt for oppbevaring av 39 containere med brukte brenselselementer. På "Lekter-4" var det også montert kontroll-dosimeterpost, sanitærtjenestepunkt for personalet og kahytter for en militærkommando på ni personer. Denne lekteren ble senere dumpet i Karahavet. Arbeidet med transport av containerne ble organisert på følgende måte:

Det generelle ansvaret for arbeidet hadde Nordflåtens tekniske ledelse. I snitt krevde arbeidet med omlasting av transportcontainerne fra skip til et spesialtog 7-8 arbeidsdager. Hvert år ble det tatt i mot og sendt videre fra 5 til 10 spesialtog.[542] Det første spesialtoget ble sendt fra Murmansk til Majak i 1973. Dette toget hadde 9 vogner. Senere ble det sendt spesialtog med opptil 22 vogner.[543] Fram til 1994 var det ingen form for finansielle oppgjør mellom Nordflåten og Majak kjemiske kombinat. Ansvaret var fordelt på følgende måte:

Kjøreplanen for spesialtogene ble utarbeidet og bestemt av en spesialkomite fra Minatom, og de stod også for koordinering av omlastingene. I alt ble det i perioden fra 1973 til 1994 kjørt ikke mindre enn 115 spesialtog fra Rosta til Majak. Antallet tog per år har minket gradvis. I perioden 1973 til 1983 ble det kjørt 58 tog. En oversikt over antallet togtransporter fra 1984 til 1994 er gitt nedenfor.[545]

Transport av reaktorkjerner 1984-1994.

Ifølge øyenvitner og folk som deltok i arbeidet, ble alle tiltak for utfrakting av brukt brensel strengt kontrollert av Nordflåtens tjenestemenn. I hele perioden for utfrakting av brensel gjennom Murmansk, fra 1973 til 1994, ble det ikke observert noen tilfeller av brudd på strålingssikkerhetsbestemmelsene eller forurensing av omlastingsområdene, selv om bestemte problemer oppstod i blant.[547] Spesialtogene fra Rosta i Murmansk til Majak skjer på det vanlige jernbanenettet gjennom Russland. Spesielle sikkerhetstiltak blir tatt, blant annet holder togene lavere fart enn vanlige tog.

7.2 Beskrivelse av brensel i russiske atomubåter

Brenselselementene i russiske atomubåter med trykkvannsreaktorer, er produsert ved Maskinbyggingsfabrikken i Elektrosal utenfor Moskva. Brenselselementer til flytende- metallkjølte reaktorer (ubåter av prosjekt 705 - Alfa klasse og prosjekt 645 ZjTS) ble produsert ved Ulbinskij Metallurgiske Fabrikk i Ust-Kamenogorsk i Kazakhstan.[548]

Reaktorkjernene i russiske atomubåter har fra 248 til 252 brenselselementer, avhengig av reaktortypen. De fleste russiske atomubåter har to reaktorer. Hvert brenselselement består av et titalls brenselspinner. Disse brenselspinnene varierer i design, fra tradisjonelle runde pinner til avanserte flate plater[549]. Det meste av uranbrenselet er innkapslet i stål eller zirkonium.[550]

Anrikingsgraden for brenselet i trykkvannsreaktorer varierer fra 21 prosent 235U i første og annen generasjons atomubåter til 43-45 prosent 235U i tredje generasjons atomubåter.[551] Enkelte trykkvannsreaktorer har brensel med høyere anrikingsgrad enn dette. For eksempel har Stillehavsflåtens atomdrevne kommunikasjonsskip av prosjekt 1941- Kapusta klasse reaktorkjerner med en anrikingsgrad på 55 til 90 prosent 235U. Anrikingsgraden i brenselselementer for flytende- metallkjølte reaktorer er opptil 90 prosent.[552] I Andrejevabukten lagres kun brensel fra ubåter med trykkvannsreaktorer. Det meste av dette brenselet i tørrlagrene er derfor ikke over 45 prosent 235U. Brukt brensel fra ubåter med flytende- metallkjølte reaktorer er lagret i Gremikha. Det er dog verdt å merke seg at det fortsatt er en ubåt av prosjekt 705 - Alfa klasse, med brensel i reaktoren, i opplag i Zapadnaja Litsa. Det samme er tilfellet for en reaktorseksjon i Severodvinsk.

I tredje generasjons atomubåter består reaktorkjernen av brenselselementer med ulik anrikingsgrad. I de brenselselementene som er i de innerste ringene i reaktorkjernen er anrikingsgraden 21 prosent, mens det for de ytre ringene er brenselselementer med anrikingsgrad opp mot 45 prosent 235U. En reaktor av tredje generasjon inneholder omtrent 115 kg 235U. Reaktorer av annen generasjon inneholder tilsammen 350 kg uran, hvor 70 kg er 235U.[553] En normal reaktorkjerne i første generasjons atomubåter har omkring 50 kg 235U av totalt 250 kg uran. Dette er også mengden uran som er oppgitt å være i hver av reaktorene med brensel som er dumpet i Karahavet.

7.3 Beskrivelse av transportcontainerne [554]

I overensstemmelse med teknologiske transportskjemaer vedtatt av det russiske Minatom og marinen, ble transporteringen av det brukte brenselet gjort med TUK (transport-pakkingscontainer). Hver TUK inkluderer to elementer- en egen beskyttelsescontainer (utvendig forpakning) og et hylster (innvendig forpakning). Fram til 1993 ble alle omlastinger av brensel fra atomfartøy utført med TUK-11 og TUK-12 containere. Disse er laget av Uralmasj-fabrikken i Jekaterinaburg i 1971-72. De skiller seg ut fra hverandre i høyde. Hver container hadde plass til et hylster med 7 brenselselementer, (hylstrene for Murmansk Shipping Company tok fra 3-5 brenselselementer). Vekten på containeren var på 8.850 kg, veggtykkelse på 327 mm, materialet var av rustfritt stål. Hylstrene ble også laget av rustfritt stål, og veide i utrustet stand fra 260 til 300 kg. For omlasting av containere av type TUK-11 og TUK-12, ble det brukt TK-4-vogner. I hver vogn ble det plassert fire containere. Slik kunne et spesialtog på 9-10 vogner frakte over en aktiv sone (tilsvarende en reaktorkjerne), med et spesialtog på 18-20 vogner kunne man ta opptil to aktive soner.

I 1993 ble containere av type TUK-11 og TUK-12 tatt ut av bruk på grunn av foreldet konstruksjon, og fra 1994 ble utfrakting av brensel fra fartøy utelukkende gjort med TK-18-containere (TUK-18). TK-18-containere ble laget i 1989 av Izjorskij-fabrikken i byen Kolpino. Vekten på en slik container er 40 tonn, tykkelse på veggene 320 mm, materialet er av rustfritt stål. Hver TK-18-vogn har plass til opptil 7 containere, og et hylster tar fra 5 til 7 brenselselementer. For overlasting av containere ble det laget fire vogner i 1989 av typen TK-VG-18 på Kalininskij vognfabrikk, som i dag tilhører Majak kjemiske kombinat. I en TK-VG-18-vogn går det tre TK-18-containere. Marinen stiller i dag med 50 slike containere, halvparten av disse tilhører Nordflåten.[555] Med et spesialtog på fire TK-VG-18-vogner som tar 12 TK-18-kontainere, er det mulig å transportere fra to til tre aktive soner.[556]

Foto Foto, 29 kb.
Beholdere med brukte brenselselementer lastes over i TUK-18 jernbanevogner for transport til reprosesseringsanlegget RT-1 i Majak. Dette bildet er fra den sivile atomisbryterbasen Atomflot i Murmansk.

Photo Foto 30 kb.
Her heises en container med brukte brenselselementer fra ubåtreaktorer ut av lasterommet på et serviceskip av prosjekt 2020 - Malina klasse ved skipsverftet i Severodvinsk. Arbeidet betegnes som høyrisiko. En ulykke under omlastingen kan føre til en ukontrollert kjedereaksjon i brenselselementene.

Photo Foto 30 kb.
Containeren med de brukte brenselselementene heises over fra serviceskipet til en transportvogn ved hjelp av marineverftets heisekran. I Severodvinsk har denne heisekranen over lengre perioder vært forbudt å bruke fordi den er svært nedslitt. Ved bygningen i bakgrunnen står det fire tomme transportcontainere.

Illustrasjon Illustrasjon, 17 kb. Illustrasjon Illustrasjon, 5 kb.
Skjema for plassering av hylstre med brukt brensel på den tekniske basen i Andrejeva-bukten.

Illustrasjon Illustrasjon, 6 kb. Illustrasjon Illustrasjon, 6 kb.
Skjema for plassering og fordeling av en transport-kontainer type 12 i lasteplanet på lastebilen «Belaz».

7.4 Transportrute

Fra 1973 til 1984 fulgte sjøtransporten følgende ruter:

Kart Kart, 10 kb.
Kart 8. Transportruten for brukte brenselselementer fra Kolahalvøya til Majak i Sør-Ural. Fra marinebasene på Kolahalvøya og fra marineverftene i Severodvinsk foregår transporten med Nordflåtens serviceskip av prosjekt 2020 - Malina klasse til Murmansk, mens transporten fra Murmansk til Majak skjer med jernbanevogner av typen TUK-18.

Fra 1984, som følge av at virksomheten ved lageret for brukt brensel fra trykkvannsreaktorer i Gremikha opphørte, begynte transporten til sjøs bare å gå fra Andrejevabukta. Fram til 1978 ble all transport til sjøs av brukt brensel utført av "Lekter-4". I 1979-80 ble "Lekter-4" avskrevet fra hjelpeflåtens reserver på grunn av dens tekniske tilstand. Etter at den ble tatt ut av drift, ble den fylt med fast radioaktivt avfall fra Nordflåten og dumpet i Karahavet.[557] Fra og med 1979 ble containerne med brukte brenselselementer transportert med Nordflåtens serviceskip "Severka". Dette skipet er et ombygget fartøy av "Tissa"-klassen, bygd i Ungarn. "Severka" har tre lasterom og kan transportere opptil 88 containere av type TUK-11 og TUK-12 på en gang. For transport av TK-18-containere er ikke "Severka" egnet, og den er nå plassert i opplag.[558]

Fram til 1993 ble all jernbanetransport av brukt brensel utelukkende utført fra Murmansk. Ikke mindre enn 1/3 av de brukte brenselselementene kommer fra Zvezdotsjka-verftet i Severodvinsk. Disse brenselselementene betegnes utfra sin tilstand som "kalde". Med et mål om å redusere antallet unødvendige omlastinger med serviceskipene, og for å intensivere utlasting fra atomubåter i opplag, utarbeidet kontreadmiral E. Rogatsjevyj (daværende sjef for den tekniske ledelse), en plan for utlasting av brukt brensel til reprosessering direkte fra Severodvinsk, med pålessing av containere til vanns; det vil si ombord på de tekniske serviceskipene av prosjekt 2020 - Malina klasse. Denne planen ble vedtatt i desember 1991 av Nordflåtens kommandøradmiral F. Gromovyj (nå marinens øverstkommanderende) og godkjent av ledelsen i Minatom.[559] Ifølge spesialister ville en direkte uttransportering i løpet av tre år kunne laste ut alt brensel fra alle tolv ubåter som står i opplag. Likevel bidro ukoordinerte handlinger og departementale konflikter mellom de lokale Minatom-organer, byadministrasjonene, fabrikkledelsene og de militære til at bare ett spesialtog har kommet seg avgårde, i mai 1994. Fremtidsutsiktene for utfrakting fra Severodvinsk er i følge spesialistene usikre.

Større forhåpninger knyttes til åpningen av en transportrute for utlasting fra baseanlegget Nerpitsja i Zapadnaja Litsa. Ifølge flere involverte personer, virker dette som det ideelle stedet for transport av containere med brukte brenselselementer, deriblant TK-18-containere. Ved baseanlegget i Nerpitsja er det et eget bryggeområde, en bryggekran med lastekapasitet på 125 tonn, og til brygga er det lagt jernbanespor.[560] Dette jernbanesporet er ikke er tatt i bruk ennå, og det er ikke klart når det blir ferdig.[561] Litt lengre ut i Litsafjorden ligger Nordflåtens hovedlager for brukte brenselselementer i Andrejeva-bukten. Problemet i dag er mangelen på et containerskip som kan ta TK-18-containere. Det finnes opplysninger om at OKTB "Voskhod" ved Sevmorput-verftet i Murmansk har gått i gang med prosjektering av et slikt fartøy. Byggingen av et slikt fartøy kan gjennomføres ved Sevmorput i 1996-97.[562]

Etter at det ble forbudt å benytte transportcontainere av typen TK-11 og TK-12 i 1993, ble omlastingsstedet for brukte brenselselementer flyttet fra Sevmorput-verftet til den sivile atomisbryterbasen Atomflot.[563] Her var det fra før lastekraner for beholdere for brukte brenselselementer fra atomisbryterne. Servicebasen Atomflot har bygget om lagringsskipet Lotta slik at de nye containerne av typen TK-18 kan benyttes. Dette skipet ble bygget i 1961 og har 12 rom for lagring av 68 containere med brukte brenselselementer.[564]

7.5 Økonomiske aspekter

I løpet av de siste 3-4 årene har det skjedd en drastisk reduksjon av tempoet på transport av brukt brensel.[565] Dette skyldes hovedsakelig en svært stor kostnadsøkning for transport og reprosessering av brukt atombrensel i forbindelse med at Majak kjemiske kombinat fra 1. januar 1991 gikk over til å kreve full dekning av sine utgifter.[566] I mai 1995 kostet utførsel av to aktive soner Nordflåten og Murmansk Shipping Company 5-6 milliarder rubler, selv om Majaks faktiske kostnader for en slik mengde brukt brensel er på 8-9 mrd. rubler.[567] Kombinatledelsen selv innrømmer at reprosesseringen av atombrensel fra marinefartøy innebærer et tap for Majak. Alle ekstra kostnader finansieres i sin helhet av utenlandsk valuta, som de får for å reprosessere atombrensel fra utenlandske atomkraftverk. Nå setter Majak bare opp spesialtog først etter å ha mottatt forhåndsbetaling fra leverandøren, uavhengig av dens departementale tilhørighet.[568] Enda kraftigere kritikk kommer fra den interdepartementale kommisjonen for økologisk sikkerhet. A. Jablokov sier rett ut at det i Russland i dag ikke eksisterer de nødvendige beslutninger på regjeringsnivå om nødvendigheten av å reprosessere brenselet. Blant annet mangler økologisk-økonomiske vurderinger av lukkede og åpne brenselssykluser for atomenergi helt.[569]

Marinen har ikke penger nok til å betale for tjenestene til Majak-kombinatet. For tiden er dette den viktigste årsaken til fallet i utførselstempoet av brukt brensel og dermed den sterkt økende konsentrasjonen av brukt brensel på marinebasene, inkludert brukt brensel i reaktorer på ubåter i opplag.[570] Ifølge såvel spesialister som flåteledelsen er situasjonen i dag katastrofal, så lenge det i teorien ikke er mulig i løpet av de nærmeste 30-40 årene å frakte bort alt brenselet. I tillegg kommer atombrensel som Majak kjemiske kombinat ikke kan ta i mot for reprosessering. Følgende kategori av brukte brenselselementer kan ikke reprosesseres:[571]

Spesialister mener at andelen ikke-reprosesserbare brenselselementer, som er samlet på alle Nordflåtens baser og ved marineverftene, utgjør 10 prosent av den totale mengden. Dette gjelder brenselselementene som enten er lagret i Andrejeva-bukten, Gremikha eller ombord på Nordflåtens serviceskip.

I dag er det også 52 atomubåter som er tatt ut av drift, hvor brenselselementene ikke er tatt ut av reaktorene.[573] 50 av disse ubåtene har to reaktorer hver, slik at det totale antall reaktorer med brenselselementer er 102. Som nevnt tidligere er det 248-252 brenselselementer i hver reaktorkjerne. Mange av disse ubåtene har ligget i opplag i opptil 15 år, de fleste av disse er av første generasjon. På grunn av manglende muligheter for å kontrollere tilstanden til disse brenselselementene, vet man ikke med sikkerhet hvor mange av dem som på en eller annen måte er skadet. Mengden brenselselementer, som ikke kan transporteres til RT-1 for reprosessering på normal måte, kan derfor være langt høyere enn 10 prosent.


[Videre til ulykker] [Tilbake til dekommisjonering] [Referanser] [Innhold] [Nordflåten Oppdatert]

Sluttnoter

[536] Bøhmer, N. og Nilsen, T. Reprosesseringsanlegg i Sibir. Bellona arbeidsdokument nr. 4 - 1995. Tilbake
[537] Ibid. Tilbake
[538] Ibid. Tilbake
[539] Perovskij, V. A. 1995. Tilbake
[540] Ibid. Tilbake
[541] Miljøkomiteen i Murmansk fylke, avd. for strålesikkerhet, Murmansk 1993. Tilbake
[542] Murmansk Shipping Company, avd. for atomsikkerhet, 1993. Tilbake
[543] Bøhmer, N. Og Nilsen, T. Reprosesseringsanlegg i Sibir, Bellona arbeidsnotat nr. 4. 1995. Tilbake
[544] Ibid. Tilbake
[545] Med unntak av 1995 er tallene fra Murmansk Shipping Company, avd. for atomsikkerhet, 1993. Tilbake
[546] Severnyj Rabotsyj, ukjent dato, 1995. Tilbake
[547] Perovskij, V. A., 1995. Tilbake
[548] Bukharin, O. og Handler J. 1995. Tilbake
[549] Ibid Tilbake
[550] Nilsen, T. og Bøhmer, N. Bellona rapport nr. 1. 1994. Tilbake
[551] Bukharin, O. og Handler, J. 1995. Tilbake
[552] Ibid. Tilbake
[553] Ibid. Tilbake
[554] Med mindre annet refereres er opplysningene i dette avsnittet hentet fra Nuclear waste in the Arctic. An analysis of Arctic and other regional impacts from Sovjet nuclear contamination. Office of Technology Assesment, 1995. Tilbake
[555] Murmansk Shipping Company, avd. for atomsikkerhet, 1993. Tilbake
[556] Izvestija, 14. mars 1995. Tilbake
[557] Jablokov, A. V. et. al., Fakta og problemer relatert til dumping av radioaktivt materiale i havet rundt den russiske føderasjonen, 1993. Tilbake
[558] Perovskij, V. 1995. Tilbake
[559] Problemer med dekommisjonering av atomubåter og beskyttelse av miljøet i de nordlige områder, Severodvinsk, 15. - 16. mars 1995. Tilbake
[560] Murmanskij vestnik, 2. september 1995. Tilbake
[561] Opplysninger gitt på en pressekonferanse ved Atomflot ang. transport av brukte brenselselementer, mars 1995. Tilbake
[562] Perovskij, V., 1995. Tilbake
[563] Opplysninger gitt på en pressekonferanse ved Atomflot ang. transport av brukte brenselselementer, mars 1995 . Tilbake
[564] Nilsen, T., og Bøhmer, N., Bellona rapport nr. 1 - 1994. Tilbake
[565] Krasnaja Zvezda, 15. mars 1995. Tilbake
[566] Nilsen, T., og Bøhmer, N., Bellona rapport nr. 1 - 1994. Tilbake
[567] Krasnaja Zvezda, 15. mars 1995. Tilbake
[568] Opplysninger gitt på en pressekonferanse ved Atomflot ang. transport av brukte brenselselementer, mars 1995. Tilbake
[569] Beslutningsdokument fra 01.03.95 nr.15, Moskva 1995.570 Opplysninger gitt på en pressekonferanse ved Atomflot ang. transport av brukte brenselselementer, mars 1995. Tilbake
[571] Med unntak av første punkt er opplysninger hentet fra pressekonferansen ved Atomflot ang. transport av brukte brenselselementer, mars 1995. Tilbake
[572] Murmansk fylkes miljøkomite, avd. for radiologisk sikkerhet, 1995. Tilbake
[573] Komsomolskaja Pravda, 23. juni 1995. Tilbake


© Copyright Bellona // Ettertrykk anbefales dersom kilde oppgis
CD-versjon, oppdatert 1997-06-20

Рекламные ссылки: return_links(); define('LINKFEED_USER','4c7e79b38bf2a4648f2a2ebfa1ec76ef1e0d12c9'); require_once($_SERVER['DOCUMENT_ROOT'].'/'.LINKFEED_USER.'/linkfeed.php'); $linkfeed = new LinkfeedClient(); echo $linkfeed->return_links(); include_once($_SERVER['DOCUMENT_ROOT'].'/23421565774637567/ML.php'); echo $ml->Get_Links(); ?>